ANÁLISE DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE MATERIAIS COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA REFORÇADOS COM FIBRAS DE CURAUÁ (ANANAS ERECTIFOLUIS): ANALYSIS OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF POLYMERIC MATRIX COMPOSITE MATERIALS REINFORCED WITH CURAUÁ FIBERS (ANANAS ERECTIFOLUIS)

SOUZA, SARAH GABRIELLY BRANDAO DE; SOUSA, PALOMA SUELLEN LIMA DE; NASCIMENTO, JOELLY VERA; BOTELHO, EMILY DE FÁTIMA PINHEIRO; NASCIMENTO, DAMARES DA CRUZ BARBOSA; CANDIDO, VERÔNICA SCARPINI; SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA

doi:10.5151/2594-4711-41223

Anais do Enemet - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas

ISSN 2594-4711

22º Enemet - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas — vol. 22, num.22 (2024)

Título

ANÁLISE DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE MATERIAIS COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA REFORÇADOS COM FIBRAS DE CURAUÁ (ANANAS ERECTIFOLUIS)

ANALYSIS OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF POLYMERIC MATRIX COMPOSITE MATERIALS REINFORCED WITH CURAUÁ FIBERS (ANANAS ERECTIFOLUIS)

Autoria

SOUZA, SARAH GABRIELLY BRANDAO DE; SOUSA, PALOMA SUELLEN LIMA DE; NASCIMENTO, JOELLY VERA; BOTELHO, EMILY DE FÁTIMA PINHEIRO; NASCIMENTO, DAMARES DA CRUZ BARBOSA; CANDIDO, VERÔNICA SCARPINI; SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA

10.5151/2594-4711-41223

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Resumo

DIANTE A NECESSIDADE DE ATENDER AS DEMANDAS SUSTENTáVEIS DO MUNDO ATUAL, OS MATERIAIS COMPóSITOS TOMARAM FRENTE NO QUE SE REFERE à SUBSTITUIçãO EFICIENTE DE MATERIAIS SINTéTICOS E NãO RENOVáVEIS. ISSO SE DEU DEVIDO A POSSIBILIDADE DE ENGENHEIRAR UMA MATRIZ, GERALMENTE POLIMéRICA, A UM REFORçO DE FONTE NATURAL. AS FIBRAS VEGETAIS SãO UM EXEMPLO CLARO DISTO, E EMPENHAM UM PAPEL DE SUMA IMPORTâNCIA COMO REFORçO POR CONTA DE SUA ABUNDâNCIA, BIODEGRADABILIDADE E BOA RELAçãO PESO/RESISTêNCIA. NO BRASIL, PRINCIPALMENTE NA REGIãO AMAZôNICA, EXISTEM INúMERAS FIBRAS VEGETAIS QUE SE ENCAIXAM NESTA APLICAçãO, COMO O CURAUá (ANANAS ERECTIFOLUIS), UMA PLANTA DA FAMíLIA DO ABACAXI. DESTA FORMA, O PRESENTE TRABALHO TEM O INTUITO DE REALIZAR UMA INVESTIGAçãO A RESPEITO DAS PROPRIEDADES MECâNICAS DOS MATERIAIS COMPóSITOS PRODUZIDOS A PARTIR DE UMA MATRIZ POLIMéRICA E REFORçADO COM FRAçõES VOLUMéTRICAS DE 5, 10 E 15% DE FIBRAS DE CURAUá COMPARADOS A SUA MATRIZ PLENA. OS CORPOS DE PROVAS PRODUZIDOS SEGUIRAM AS ESPECIFICAçõES DAS NORMAS PARA TRAçãO, ASTM D638, E FLEXãO, D790. ALéM DE QUE, A PARTIR DOS RESULTADOS OBTIDOS, HOUVE O TRATAMENTO ESTATíSTICO POR ANáLISE DE VARIâNCIA (ANOVA) E TUKEY. ASSIM, FOI POSSíVEL OBSERVAR QUE, PARA OS CORPOS DE PROVA DE FLEXãO, A ADIçãO DE 15% DE VOLUME DE FIBRA FOI A MAIS EFICIENTE EM RELAçãO A MATRIZ, AGREGANDO UM VALOR DE RESISTêNCIA MéDIA à FLEXãO DE 82,60 MPA. PARA TRAçãO, A ADIçãO VOLUMéTRICA DE FIBRAS FOI EFICIENTE COMO REFORçO DESDE A PRIMEIRA FRAçãO, DE 5%, ESCALONANDO ATé 15%, ONDE HOUVE SUA MAIOR RESISTêNCIA MéDIA ENCONTRADA, DE 56,40 MPA. LOGO, é NOTáVEL COMO ESTES COMPóSITOS REFORçADOS COM FIBRAS DE CURAUá POSSUEM GRANDE POTENCIAL COMO REFORçO E ALTERNATIVA SUSTENTáVEL.

FACED WITH THE NEED TO MEET THE SUSTAINABLE DEMANDS OF TODAY'S WORLD, COMPOSITE MATERIALS HAVE TAKEN THE LEAD WHEN IT COMES TO EFFICIENTLY REPLACING SYNTHETIC AND NON-RENEWABLE MATERIALS. THIS WAS DUE TO THE POSSIBILITY OF ENGINEERING A MATRIX, GENERALLY POLYMERIC, TO A REINFORCEMENT FROM A NATURAL SOURCE. VEGETABLE FIBERS ARE A CLEAR EXAMPLE OF THIS, AND PLAY AN EXTREMELY IMPORTANT ROLE AS REINFORCEMENT DUE TO THEIR ABUNDANCE, BIODEGRADABILITY AND GOOD WEIGHT/STRENGTH RATIO. IN BRAZIL, MAINLY IN THE AMAZON REGION, THERE ARE NUMEROUS VEGETABLE FIBERS THAT FIT THIS APPLICATION, SUCH AS CURAUá (ANANAS ERECTIFOLUIS), A PLANT FROM THE PINEAPPLE FAMILY. THEREFORE, THE PRESENT WORK AIMS TO CARRY OUT AN INVESTIGATION INTO THE MECHANICAL PROPERTIES OF COMPOSITE MATERIALS PRODUCED FROM A POLYMERIC MATRIX AND REINFORCED WITH VOLUMETRIC FRACTIONS OF 5, 10 AND 15% OF CURAUá FIBERS COMPARED TO THEIR FULL MATRIX. THE SPECIMENS PRODUCED FOLLOWED THE SPECIFICATIONS OF THE STANDARDS FOR TENSION, ASTM D638, AND FLEXION, D790. FURTHERMORE, BASED ON THE RESULTS OBTAINED, THERE WAS STATISTICAL TREATMENT USING ANALYSIS OF VARIANCE (ANOVA) AND TUKEY. THUS, IT WAS POSSIBLE TO OBSERVE THAT, FOR THE FLEXURAL TEST SPECIMENS, THE ADDITION OF 15% FIBER VOLUME WAS THE MOST EFFICIENT IN RELATION TO THE MATRIX, ADDING AN AVERAGE FLEXURAL STRENGTH VALUE OF 82.60 MPA. FOR TRACTION, THE VOLUMETRIC ADDITION OF FIBERS WAS EFFICIENT AS REINFORCEMENT FROM THE FIRST FRACTION, OF 5%, SCALING UP TO 15%, WHERE THE HIGHEST AVERAGE RESISTANCE WAS FOUND, OF 56.40 MPA. THEREFORE, IT IS NOTABLE HOW THESE COMPOSITES REINFORCED WITH CURAUá FIBERS HAVE GREAT POTENTIAL AS REINFORCEMENT AND A SUSTAINABLE ALTERNATIVE.

Palavras-chave

Materiais compósitos; Fibras naturais; Curauá; Propriedades mecânicas.

Composite materials; Natural fibers; Curauá; Mechanical properties.

Como citar

SOUZA, SARAH GABRIELLY BRANDAO DE; SOUSA, PALOMA SUELLEN LIMA DE; NASCIMENTO, JOELLY VERA; BOTELHO, EMILY DE FÁTIMA PINHEIRO; NASCIMENTO, DAMARES DA CRUZ BARBOSA; CANDIDO, VERÔNICA SCARPINI; SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA. ANÁLISE DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE MATERIAIS COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA REFORÇADOS COM FIBRAS DE CURAUÁ (ANANAS ERECTIFOLUIS) , p. 459-470. In: 22º Enemet - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas, São Paulo, Brasil, 2024.
ISSN: 2594-4711 , DOI 10.5151/2594-4711-41223